ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
100
УДК 532.59
В. Н. Н о с о в, А. А. С а в и н, А. С. С а в и н
ВОЗДЕЙСТВИЕ ТОЧЕЧНОГО ИСТОЧНИКА
НА СВОБОДНУЮ ПОВЕРХНОСТЬ
ДВУХСЛОЙНОЙ ЖИДКОСТИ
Рассмотрены неподвижный точечный источник переменной ин-
тенсивности в верхнем слое стратифицированной жидкости и
частный случай импульсного источника. Получено общее выра-
жение для возмущения свободной поверхности жидкости. Приве-
дены примеры численных расчетов.
E-mail:
anton_savin@list.ru
Ключевые слова:
двухслойная жидкость, точечный источник,
поверхностные волны.
Гидродинамические явления в толще морской воды представля-
ют интерес как с точки зрения теоретического изучения, так и прак-
тического освоения океана. Следует отметить, что при мониторинге
морской среды с помощью радиолокационных и оптических средств,
размещенных на авиационных или космических носителях, такие яв-
ления недоступны для непосредственного наблюдения. Процессы,
протекающие в водной толще, можно регистрировать по их проявле-
ниям на морской поверхности [1]. В этой связи важным является изу-
чение поверхностных волн, вызванных локализованными в водной
среде источниками возмущений различной природы, например обте-
каемыми потоком преградами, крупномасштабными вихревыми
структурами, подвижными участками дна и т. д.
Источники возмущений можно рассматривать как некоторые не-
однородности гидродинамических полей, локализованные в относи-
тельно небольших областях, где, например, характерные значения
скорости, завихренности или давления заметно отличаются от фоно-
вых. Один из наиболее эффективных способов моделирования воз-
действия таких неоднородностей на жидкую среду состоит в их за-
мене эквивалентной системой гидродинамических особенностей (ис-
точников, стоков, вихрей, мультиполей) [2, 3]. При этом расчет
поверхностных волн, порождаемых неоднородностями, основан на
определении элементарных волн от моделирующих их гидродинами-
ческих особенностей. В частности, если неоднородность вызывает
волну небольшой амплитуды, она представляет собой суперпозицию
элементарных волн. Таким образом, задача о генерации поверхност-
ных волн гидродинамической особенностью является базовой в рам-
ках названного подхода.